Pagtatanghal sa paksang "liwanag bilang isang electromagnetic wave." Ang liwanag ay parang electromagnetic wave. Ang bilis ng liwanag. Panghihimasok ng Liwanag: Karanasan ni Young; mga kulay ng manipis na pelikula

Sa pagtatapos ng ika-17 siglo, dalawang siyentipikong hypotheses ang lumitaw tungkol sa likas na katangian ng liwanag - corpuscular At kumaway.

Ayon sa teorya ng corpuscular, ang liwanag ay isang stream ng maliliit na light particle (corpuscles) na lumilipad nang napakabilis. Naniniwala si Newton na ang paggalaw ng mga light corpuscle ay sumusunod sa mga batas ng mekanika. Kaya, ang pagmuni-muni ng liwanag ay naiintindihan na katulad ng pagmuni-muni ng isang nababanat na bola mula sa isang eroplano. Ang repraksyon ng liwanag ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagbabago sa bilis ng mga particle sa panahon ng paglipat mula sa isang daluyan patungo sa isa pa.

Ang teorya ng alon ay itinuturing na liwanag bilang isang proseso ng alon na katulad ng mga mekanikal na alon.

Ayon sa mga modernong ideya, ang liwanag ay may dalawahang katangian, i.e. ito ay sabay-sabay na nailalarawan sa pamamagitan ng parehong corpuscular at katangian ng alon. Sa mga phenomena tulad ng interference at diffraction, ang mga katangian ng alon ng liwanag ay nauuna, at sa kababalaghan ng photoelectric effect, mga corpuscular.

Banayad bilang electromagnetic waves

Ang liwanag sa optika ay nauunawaan bilang electromagnetic waves medyo makitid na hanay. Kadalasan, ang liwanag ay nauunawaan hindi lamang bilang nakikitang liwanag, kundi pati na rin bilang malawak na mga lugar ng spectrum na katabi nito. Sa kasaysayan, lumitaw ang terminong "invisible light" - ultraviolet light, infrared light, radio waves. Ang mga wavelength ng nakikitang liwanag ay mula 380 hanggang 760 nanometer.

Ang isa sa mga katangian ng liwanag ay ang kulay, na tinutukoy ng dalas ng liwanag na alon. Ang puting liwanag ay pinaghalong mga alon ng iba't ibang frequency. Maaari itong mabulok sa mga kulay na alon, na ang bawat isa ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na dalas. Ang ganitong mga alon ay tinatawag monochromatic.

bilis ng liwanag

Ayon sa pinakabagong mga sukat, ang bilis ng liwanag sa isang vacuum

Ang mga sukat ng bilis ng liwanag sa iba't ibang mga transparent na sangkap ay nagpakita na ito ay palaging mas mababa kaysa sa vacuum. Halimbawa, sa tubig ang bilis ng liwanag ay bumababa ng 4/3 beses.

Gymnasium 144

Sanaysay

Ang bilis ng liwanag.

Banayad na interference.

nakatayong alon.

mag-aaral sa ika-11 baitang

Korchagin Sergey

St. Petersburg 1997.

Ang liwanag ay isang electromagnetic wave.

Noong ika-17 siglo, lumitaw ang dalawang teorya ng liwanag: wave at corpuscular. Ang corpuscular 1 theory ay iminungkahi ni Newton, at ang wave theory ni Huygens. Ayon kay Huygens, ang liwanag ay mga alon na nagpapalaganap sa isang espesyal na daluyan - eter, na pumupuno sa lahat ng espasyo. Ang dalawang teorya ay umiral nang magkatabi sa mahabang panahon. Kapag ang isa sa mga teorya ay hindi nagpaliwanag ng isang kababalaghan, ito ay ipinaliwanag ng isa pang teorya. Halimbawa, ang rectilinear propagation ng liwanag, na humahantong sa pagbuo ng matalim na anino, ay hindi maipaliwanag sa batayan ng wave theory. Gayunpaman, sa maagang XIX mga siglo, natuklasan ang mga phenomena gaya ng diffraction 2 at interference 3, na nagbunga ng mga pag-iisip na sa wakas ay natalo ng wave theory ang corpuscular one. Sa ikalawang kalahati ng ika-19 na siglo, ipinakita ni Maxwell na ang liwanag ay isang espesyal na kaso ng mga electromagnetic wave. Ang mga gawaing ito ay nagsilbing pundasyon para sa electromagnetic theory ng liwanag. Gayunpaman, sa simula ng ika-20 siglo, natuklasan na kapag inilabas at hinihigop, ang liwanag ay kumikilos tulad ng isang stream ng mga particle.

Ang bilis ng liwanag.

Mayroong ilang mga paraan upang matukoy ang bilis ng liwanag: astronomical at laboratoryo pamamaraan.

Ang bilis ng liwanag ay unang sinukat ng Danish na siyentipiko na si Roemer noong 1676 gamit ang astronomical na pamamaraan. Itinala niya ang oras na ang pinakamalaking buwan ng Jupiter, Io, ay nasa anino ng napakalaking planetang ito. Si Roemer ay gumawa ng mga sukat sa sandaling ang ating planeta ay pinakamalapit sa Jupiter, at sa sandaling tayo ay medyo (ayon sa astronomical na termino) na mas malayo sa Jupiter. Sa unang kaso, ang agwat sa pagitan ng mga paglaganap ay 48 oras 28 minuto. Sa pangalawang kaso, ang satellite ay nahuli ng 22 minuto. Mula dito ay napagpasyahan na ang liwanag ay nangangailangan ng 22 minuto upang maglakbay ng distansya mula sa lugar ng nakaraang pagmamasid sa lugar ng kasalukuyang pagmamasid. Alam ang distansya at oras ng pagkaantala ng Io, kinakalkula niya ang bilis ng liwanag, na naging napakalaki, mga 300,000 km/s 4 .

Sa kauna-unahang pagkakataon, ang bilis ng liwanag ay sinukat ng pamamaraang laboratoryo ng Pranses na pisisista na si Fizeau noong 1849. Nakuha niya ang halaga ng bilis ng liwanag na katumbas ng 313,000 km/s.

Ayon sa modernong data, ang bilis ng liwanag ay 299,792,458 m/s ±1.2 m/s.

Banayad na interference.

Sa halip mahirap makakuha ng larawan ng interference ng mga light wave. Ang dahilan nito ay ang mga ilaw na alon na ibinubuga ng iba't ibang mga mapagkukunan ay hindi pare-pareho sa bawat isa. Dapat silang magkaroon ng parehong mga wavelength at isang pare-parehong pagkakaiba sa bahagi sa anumang punto sa espasyo 5 . Ang pagkakapantay-pantay ng mga wavelength ay hindi mahirap makamit gamit ang mga light filter. Ngunit imposibleng makamit ang isang pare-parehong pagkakaiba sa bahagi, dahil sa katotohanan na ang mga atomo ng iba't ibang mga mapagkukunan ay naglalabas ng liwanag nang nakapag-iisa sa bawat isa 6 .

Gayunpaman, ang interference ng liwanag ay maaaring obserbahan. Halimbawa, ang iridescent na pag-apaw ng mga kulay sa isang bubble ng sabon o sa isang manipis na pelikula ng kerosene o langis sa tubig. Ang Ingles na siyentipiko na si T. Jung ang unang dumating sa napakatalino na ideya na ang kulay ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga alon, na ang isa ay makikita mula sa panlabas na ibabaw, at ang iba pang mga mula sa panloob. Sa kasong ito, nangyayari ang interference ng 7 light waves. Ang resulta ng interference ay depende sa anggulo ng saklaw ng liwanag sa pelikula, ang kapal at wavelength nito.

nakatayong alon.

Napansin na kung ang isang dulo ng lubid ay i-swung na may tamang napiling frequency (ang kabilang dulo nito ay naayos), pagkatapos ay isang tuluy-tuloy na alon ay tatakbo sa nakapirming dulo, na kung saan ay makikita sa pagkawala ng kalahating alon. Ang interference ng insidente at naaaninag na alon ay magreresulta sa isang nakatayong alon na tila nakatigil. Ang katatagan ng alon na ito ay nakakatugon sa kondisyon:

L=nl/2, l=u/n, L=nu/n,

Kung saan ang L * ay ang haba ng lubid; n * 1,2,3, atbp.; Ang u * ay ang bilis ng pagpapalaganap ng alon, na nakasalalay sa pag-igting ng lubid.

Ang mga nakatayong alon ay nasasabik sa lahat ng mga katawan na may kakayahang mag-oscillating.

Ang pagbuo ng mga nakatayong alon ay isang resonant phenomenon na nangyayari sa resonant o natural na frequency ng katawan. Ang mga punto kung saan kinansela ang interference ay tinatawag na mga node, at ang mga punto kung saan pinahusay ang interference ay mga antinode.

Banayad na electromagnetic wave………………………………………………..2

Ang bilis ng liwanag………………………………………………………………2

Banayad na interference………………………………………………….3

Mga tumatayong alon……………………………………………………………………3

Physics 11 (G.Ya. Myakishev B.B. Lukhovtsev)

Physics 10 (N.M. Shakhmaev S.N. Shakhmaev)

Mga batayang tala at mga gawain sa pagsubok(G.D. Luppov)

1 Ang salitang Latin na “corpuscle” na isinalin sa Russian ay nangangahulugang “particle”.

2 Pag-ikot ng mga hadlang na may liwanag.

3 Ang phenomenon ng amplification o attenuation ng liwanag kapag nagpapatong ng mga light beam.

Si 4 Roemer mismo ay nakatanggap ng halaga na 215,000 km/s.

5 Ang mga alon na may parehong haba at pare-pareho ang pagkakaiba ng bahagi ay tinatawag na magkakaugnay.

6 Ang tanging eksepsiyon ay ang quantum light source - mga laser.

7 Ang pagdaragdag ng dalawang alon, bilang isang resulta kung saan mayroong isang time-stable na amplification o pagpapahina ng mga nagresultang light vibrations sa iba't ibang mga punto sa kalawakan.

Ang liwanag ay isang electromagnetic wave. Sa pagtatapos ng ika-17 siglo, dalawang siyentipikong hypotheses ang lumitaw tungkol sa likas na katangian ng liwanag - corpuscular At kumaway. Ayon sa teorya ng corpuscular, ang liwanag ay isang stream ng maliliit na light particle (corpuscles) na lumilipad nang napakabilis. Naniniwala si Newton na ang paggalaw ng mga light corpuscle ay sumusunod sa mga batas ng mekanika. Kaya, ang pagmuni-muni ng liwanag ay naiintindihan na katulad ng pagmuni-muni ng isang nababanat na bola mula sa isang eroplano. Ang repraksyon ng liwanag ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagbabago sa bilis ng mga particle sa panahon ng paglipat mula sa isang daluyan patungo sa isa pa. Ang teorya ng alon ay itinuturing na liwanag bilang isang proseso ng alon na katulad ng mga mekanikal na alon. Ayon sa mga modernong ideya, ang liwanag ay may dalawahang katangian, i.e. ito ay sabay-sabay na nailalarawan sa pamamagitan ng parehong corpuscular at wave properties. Sa mga phenomena tulad ng interference at diffraction, ang mga katangian ng alon ng liwanag ay nauuna, at sa kababalaghan ng photoelectric effect, mga corpuscular. Sa optika, ang liwanag ay nauunawaan bilang mga electromagnetic wave na medyo makitid na hanay. Kadalasan, ang liwanag ay nauunawaan hindi lamang bilang nakikitang liwanag, kundi pati na rin bilang malawak na mga lugar ng spectrum na katabi nito. Sa kasaysayan, lumitaw ang terminong "invisible light" - ultraviolet light, infrared light, radio waves. Ang mga wavelength ng nakikitang liwanag ay mula 380 hanggang 760 nanometer. Ang isa sa mga katangian ng liwanag ay ang kulay, na tinutukoy ng dalas ng liwanag na alon. Ang puting liwanag ay pinaghalong mga alon ng iba't ibang frequency. Maaari itong mabulok sa mga kulay na alon, na ang bawat isa ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na dalas. Ang ganitong mga alon ay tinatawag monochromatic. Ayon sa pinakabagong mga sukat, ang bilis ng liwanag sa vacuum Ang ratio ng bilis ng liwanag sa vacuum sa bilis ng liwanag sa bagay ay tinatawag ganap na refractive index mga sangkap.

Kapag ang isang liwanag na alon ay dumaan mula sa vacuum patungo sa bagay, ang dalas ay nananatiling pare-pareho (ang kulay ay hindi nagbabago). Haba ng daluyong sa isang daluyan na may refractive index n mga pagbabago:

Banayad na interference- karanasan ni Jung. Ang liwanag mula sa bombilya na may ilaw na filter, na lumilikha ng halos monochromatic na liwanag, ay dumadaan sa dalawang makitid, katabing mga puwang, sa likod kung saan naka-install ang isang screen. Ang isang sistema ng mga light at dark band - mga interference band - ay makikita sa screen. Sa kasong ito, ang isang light wave ay nahahati sa dalawa na nagmumula sa magkaibang slits. Ang dalawang alon na ito ay magkakaugnay sa isa't isa at, kapag nakapatong sa isa't isa, ay nagbibigay ng isang sistema ng maxima at minima ng intensity ng liwanag sa anyo ng madilim at liwanag na mga banda ng kaukulang kulay.

Banayad na interference- max at min na mga kondisyon. Pinakamataas na kondisyon: Kung ang pantay na bilang ng mga kalahating alon o isang integer na bilang ng mga alon ay magkasya sa optical difference ng wave path, pagkatapos ay sa isang partikular na punto sa screen, ang pagtaas ng light intensity (max) ay sinusunod. , kung saan ang pagkakaiba ng bahagi ng mga idinagdag na alon. Minimum na kondisyon: Kung ang isang kakaibang bilang ng mga kalahating alon ay magkasya sa optical na pagkakaiba ng landas ng alon, kung gayon mayroong isang minimum sa punto.

Sa kaso ng mga pare-parehong agos o distribusyon ng singil na dahan-dahang nagbabago sa paglipas ng panahon, ang mga konklusyon mula sa mga equation ni Maxwell ay halos kapareho ng mga konklusyon mula sa mga equation ng kuryente at magnetism na umiral bago ang pagpapakilala ng displacement current ni Maxwell. Gayunpaman, kung ang mga alon o singil ay nagbabago sa paglipas ng panahon, lalo na kung ang mga ito ay mabilis na nagbabago, tulad ng sa kaso ng, halimbawa, dalawang bola, kung saan ang singil ay dumadaloy mula sa bola patungo sa bola (Larawan 351), pinapayagan ng mga equation ni Maxwell ang mga solusyon na nagawa. wala dati.

Isaalang-alang ang isang magnetic field na nabuo ng isang kasalukuyang (sabihin, dumadaloy sa isang wire). Ngayon isipin na ang kadena ay nasira. Kapag bumababa ang kasalukuyang, bumababa rin ang magnetic field na nakapalibot sa wire, at samakatuwid, ang isang electric field ay nasasabik (ayon sa batas ng Faraday, ang isang alternating magnetic field ay nasasabik sa isang electric field). Kapag ang rate ng pagbabago magnetic field bumababa, nagsisimulang bumaba ang electric field. Alinsunod sa mga ideya ng pre-Maxwellian, walang ibang mangyayari: ang mga electric at magnetic field ay nawawala kapag ang kasalukuyang ay napupunta sa zero, dahil pinaniniwalaan na ang alternating electric field ay walang epekto.

Gayunpaman, ito ay sumusunod mula sa teorya ni Maxwell na ang isang bumabagsak na electric field ay nagpapasigla sa isang magnetic field sa parehong paraan tulad ng isang bumabagsak na magnetic field na nagpapasigla sa isang electric field, at na ang mga patlang na ito ay pinagsama sa paraang kapag ang isa sa mga ito ay bumababa, isa pa ang bumangon.

kaunti pa mula sa pinagmulan, at bilang isang resulta, ang buong salpok ay gumagalaw sa kalawakan sa kabuuan. Kung ang halaga ng B ay katumbas ng halaga ng E at ang dalawang vector na ito ay magkaparehong patayo, kung gayon, tulad ng mga sumusunod mula sa mga equation ni Maxwell, ang salpok ay dapat magpalaganap sa espasyo sa isang tiyak na bilis.

Ang momentum na ito ay may lahat ng mga katangian na dati naming nailalarawan sa paggalaw ng alon. Kung wala tayong isa, ngunit maraming mga impulses, na sanhi, halimbawa, sa pamamagitan ng pagbabagu-bago sa mga singil sa kuryente sa pagitan ng dalawang bola, kung gayon ang isang tiyak na haba ng daluyong ay maaaring maiugnay sa isang hanay ng mga impulses, iyon ay, ang distansya sa pagitan ng mga katabing tagaytay. Ang mga pulso ay nagpapalaganap mula sa isang punto hanggang sa punto sa parehong paraan tulad ng isang alon. At, pinaka-mahalaga, ang pangunahing prinsipyo ay natupad, lalo na ang prinsipyo ng superposition, dahil ang mga electric at magnetic field ay may mga additive na katangian. Kaya, ang paggalaw ng mga electric at magnetic impulses ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga katangian ng alon.

Isaalang-alang muli ang planetary system ng mga sisingilin na particle (Larawan 352). Ayon sa teorya ni Maxwell, ang isang sisingilin na particle (sa partikular, isang electron) na gumagalaw sa isang pabilog na orbit (tulad ng anumang particle na may acceleration) ay nagpapasigla sa isang electromagnetic wave.

Ang dalas ng alon na ito ay katumbas ng dalas ng orbit ng elektron. Gamit ang mga numerical values ​​na nakuha sa Chap. 19, hanapin

Mula sa kaugnayan sa pagitan ng dalas at haba ng daluyong, mayroon tayo

Ang resulta

Ipagpalagay, halimbawa, na ang bilis ng pagpapalaganap ng alon ay cm/s. Pagkatapos

Ito ang wavelength ng ultraviolet radiation, i.e. radiation na may mas maikling wavelength kaysa sa violet na ilaw. (Minimum na wavelength ng visible light order cm.)

Ang sistema ng planeta ng mga sisingilin na particle ay nagpapalabas ng mga electromagnetic wave, i.e. nawawalan ng enerhiya (ang mga alon ay nagdadala ng enerhiya sa kanila, dahil nagagawa nilang magtrabaho sa mga singil na malayo sa pinagmulan), at samakatuwid, para sa matatag na pag-iral nito, pumping ng karagdagang enerhiya. mula sa labas ay kinakailangan.

Nang napagtanto ni Maxwell na pinahintulutan ng kanyang mga equation ang gayong solusyon, kinakalkula niya ang bilis kung saan dapat dumami ang alon sa espasyo. Sumulat siya:

"Ang bilis ng transverse wave oscillations sa aming hypothetical medium, na kinakalkula mula sa mga eksperimento sa electromagnetic Ang Kohlrausch at Weber ay nag-tutugma nang eksakto sa bilis ng liwanag na kinakalkula mula sa mga optical na eksperimento ng Fizeau na halos hindi natin matatanggihan ang konklusyon na ang ilaw ay binubuo ng mga transverse vibrations ng parehong medium, na siyang sanhi ng electrical at magnetic phenomena.

"Nakuha ko ang aking mga equation habang naninirahan sa mga probinsya at hindi pinaghihinalaan ang pagiging malapit ng bilis ng pagpapalaganap ng mga magnetic effect na nakita ko sa bilis ng liwanag, kaya sa palagay ko mayroon akong lahat ng dahilan upang isaalang-alang ang magnetic at luminous media bilang isa at ang pareho…” .

[Mas mahirap para kay Maxwell na makuha ang kanyang sikat na resulta kaysa sa tila sa amin. Para sa kaginhawahan, ipinakilala namin ang letrang c, na tumutukoy sa bilis ng liwanag, upang maiugnay ang mga pagbabago sa magnetic field sa electric field na nasasabik nito, na pinapalitan ang isang medyo di-makatwirang numero ng halaga. Pagkatapos ay ginamit namin ang parehong halaga c upang ilarawan ang ugnayan sa pagitan ng magnetic field at ng mga agos at mga variable na nagpapasigla dito mga electric field. Ayon sa batas ni Ampère, ang sinusukat na sirkulasyon ng magnetic field ay dapat na proporsyonal sa sinusukat na halaga ng kasalukuyang dumadaloy sa ibabaw. Ito pala, halimbawa, iyon

kung saan ang numero ng CGS ay kinuha mula sa aktwal na mga sukat ng magnetic field at kasalukuyang dumadaloy sa ibabaw. Nang pinagsama-sama ni Maxwell ang mga equation na ito at nakahanap ng solusyon na tumutugma sa pagpapalaganap ng momentum electromagnetic radiation,

nakuha niya mula sa mga sinusukat na numero ang isa pang numero, na nagbigay ng bilis ng pagpapalaganap ng salpok na ito. At ang bilang na ito ay naging humigit-kumulang cm / s. Ngunit ang bilang na cm/s ay ang sinusukat na halaga ng bilis ng liwanag. Iyon ang dahilan kung bakit kinilala ni Maxwell ang radiation impulse sa mismong liwanag. Sumulat siya:

"... mayroon kaming magandang dahilan upang tapusin na ang liwanag mismo (kabilang ang nagniningning na init at iba pang radiation) ay isang electromagnetic disturbance sa anyo ng mga alon na nagpapalaganap sa pamamagitan ng isang electromagnetic field ayon sa mga batas ng electromagnetism" .

Fig. 353. Ipinapakita ng figure ang solusyon ng mga equation ni Maxwell na tumutugma sa isang alon na nagpapalaganap sa vacuum sa bilis ng liwanag. Ang mga vectors E at B ay magkaparehong patayo at pantay sa magnitude. Ang parehong mga pulso at panaka-nakang solusyon na tumutugma sa mga alon ng isang naibigay na haba ay posible. Ang vacuum ay isang daluyan na walang pagpapakalat, ibig sabihin, sa loob nito ang lahat ng mga pana-panahong alon ay nagpapalaganap na may parehong bilis.

Ang sorpresa ay pangkalahatan, ngunit mayroon ding mga nagdududa. Kaya, sa isa sa mga liham kay Maxwell ay sinabi:

"Ang pagkakaisa sa pagitan ng naobserbahang bilis ng liwanag at ang bilis ng transverse vibrations na iyong kinakalkula sa iyong medium ay mukhang isang mahusay na resulta. Gayunpaman, tila sa akin na ang gayong mga resulta ay hindi kanais-nais hangga't hindi mo nakumbinsi ang mga tao na kapag mayroon kuryente, isang maliit na hilera ng mga particle ang pumipiga sa pagitan ng dalawang hanay ng mga umiikot na gulong.

Matapos matukoy ang liwanag sa isang electromagnetic wave [ iba't ibang kulay tumutugma sa iba't ibang mga frequency (Larawan 354), o mga wavelength ng radiation, at ang nakikitang liwanag ay isang maliit na bahagi lamang ng kabuuang spectrum ng electromagnetic radiation] at dahil kilala ang mga interaksyon ng mga electric at magnetic field na may charged particle (Lorentz formula), sa unang pagkakataon posible na lumikha ng isang teorya ng pakikipag-ugnayan ng liwanag sa bagay (ipagpalagay na ang media ay binubuo ng mga sisingilin na particle). Kaya, halimbawa, pagkatapos ng paglalathala ng mga gawa ni Maxwell, sina Lorentz at Fitzgerald, sinusubukang ipakita ang pagkakapareho sa pagitan ng pag-uugali ng isang electromagnetic wave at ng pag-uugali ng liwanag sa panahon ng pagmuni-muni at repraksyon nito, kinakalkula ang kaso ng pagpasa.

electromagnetic wave sa pamamagitan ng hangganan ng dalawang media; ito ay naka-out na ang pag-uugali ng alon na ito ay tumutugma sa naobserbahang pag-uugali ng liwanag.

Kahit na nabigo si Maxwell na kilalanin ang electromagnetic radiation na may liwanag, ang kanyang pagtuklas ay magkakaroon pa rin malaking halaga. Upang makita ito, naaalala namin na ang isang electric field ay maaaring gumana nang may bayad. Samakatuwid, ang isang singil na umiikot sa isang punto sa espasyo ay bumubuo ng isang electromagnetic impulse na maaaring magpalaganap sa anumang nais na distansya mula sa gumagalaw na singil at kung saan ang electric field ay maaaring gumana sa isa pang singil doon.

Fig. 354. Spectrum electromagnetic oscillations. X-ray, nakikitang liwanag, mga radio wave, atbp. ay pawang mga electromagnetic wave na may iba't ibang wavelength. nakikitang liwanag naiiba sa "hindi nakikita" lamang na ang huli ay hindi nakikita ng mata ng tao.

Hindi gaanong tubig ang dumaloy sa ilalim ng tulay mula noong unang pagkakataon na posible na magpadala ng mga de-koryenteng enerhiya sa pamamagitan ng mga wire upang magawa ang trabaho palayo sa mga generator na gumagawa ng kasalukuyang. Ngayon iminungkahi ni Maxwell na magpadala ng enerhiya sa malalayong distansya nang walang tulong ng anumang mga wire, na may kakayahang gumawa ng trabaho sa malalayong sisingilin na katawan. Bilang karagdagan, sa tulong ng mga kinokontrol na pagbabago sa naturang electromagnetic wave, posible na magpadala ng impormasyon na hindi mahirap maintindihan sa anumang malayong punto. Ang konklusyong ito ay hindi maaaring magkaroon ng mahahalagang praktikal na kahihinatnan.

Medyo tumagal mula sa sandali ng pagtuklas ng mga electromagnetic oscillations upang maunawaan na ang liwanag ay isang kumbinasyon din ng mga electromagnetic oscillations - mga napakataas lamang ng dalas. Ito ay hindi nagkataon na ang bilis ng liwanag ay katumbas ng bilis ng pagpapalaganap ng mga electromagnetic wave at nailalarawan sa pamamagitan ng isang pare-parehong c = 300,000 km/s.

Ang mata ang pangunahing organo ng tao na nakakakita ng liwanag. Sa kasong ito, ang wavelength ng light vibrations ay nakikita ng mata bilang kulay ng light rays. SA kurso sa paaralan physics, isang paglalarawan ng klasikal na eksperimento sa agnas ng puting liwanag ay ibinibigay - ito ay nagkakahalaga ng pagdidirekta ng isang medyo makitid na sinag ng puti (halimbawa, sikat ng araw) na ilaw sa isang glass prism na may isang triangular na cross section, dahil agad itong nahahati sa maraming ang mga light beam ay maayos na dumadaan sa isa't isa magkaibang kulay. Ang phenomenon na ito ay dahil iba't ibang antas repraksyon ng mga light wave na may iba't ibang haba.

Bilang karagdagan sa wavelength (o dalas), ang mga light vibrations ay nailalarawan sa pamamagitan ng intensity. Mula sa ilang mga sukat ng intensity ng light radiation (liwanag, maliwanag na pagkilos ng bagay, pag-iilaw, atbp.) kapag naglalarawan ng mga video device, ang pinakamahalaga ay ang pag-iilaw. Nang hindi pumasok sa mga subtleties ng pagtukoy sa mga katangian ng liwanag, tandaan namin na ang pag-iilaw ay sinusukat sa lux at isang sukatan ng visual na pagtatasa ng visibility ng mga bagay na pamilyar sa amin. Nasa ibaba ang mga karaniwang antas ng liwanag:

• Pag-iilaw 20 cm mula sa nasusunog na kandila 10-15 lux
• Pag-iilaw ng silid na may nasusunog na mga lamp na maliwanag na maliwanag na 100 lux
• Pag-iilaw ng opisina na may mga fluorescent lamp na 300-500 lux
• Pag-iilaw na nabuo ng 750 lux halogen lamp
• Pag-iilaw sa maliwanag na sikat ng araw 20000lux pataas

Ang liwanag ay malawakang ginagamit sa teknolohiya ng komunikasyon. Sapat na tandaan ang mga naturang aplikasyon ng liwanag tulad ng pagpapadala ng impormasyon sa mga linya ng komunikasyon ng fiber-optic, ang paggamit ng optical output para sa mga digitized na sound signal sa modernong electro-acoustic device, ang paggamit ng mga remote control para sa infrared na ilaw, atbp.

Ang electromagnetic na katangian ng liwanag Ang liwanag ay may parehong mga katangian ng alon at mga katangian ng butil. Ang katangian ng liwanag na ito ay tinatawag na corpuscular-wave dualism. Ngunit ang mga siyentipiko at physicist ng unang panahon ay hindi alam ang tungkol dito, at sa una ay itinuturing na ang liwanag ay isang nababanat na alon.

Banayad - mga alon sa eter Ngunit dahil ang isang daluyan ay kinakailangan para sa pagpapalaganap ng mga nababanat na alon, isang lehitimong tanong ang lumitaw, sa anong daluyan ang liwanag ay nagpapalaganap? Anong daluyan ang nasa daan mula sa Araw patungo sa Lupa? Iminungkahi ng mga tagapagtaguyod ng wave theory of light na ang lahat ng espasyo sa uniberso ay puno ng ilang di-nakikitang elastikong daluyan. Nakabuo pa sila ng isang pangalan para dito - luminiferous ether. Sa oras na iyon, hindi pa alam ng mga siyentipiko ang tungkol sa pagkakaroon ng anumang mga alon maliban sa mga mekanikal. Ang ganitong mga pananaw sa kalikasan ng liwanag ay ipinahayag noong ika-17 siglo. Ito ay pinaniniwalaan na ang liwanag ay kumakalat nang tumpak sa luminiferous na eter na ito.

Ang liwanag ay isang transverse wave Ngunit ang palagay na ito ay nagtataas ng isang bilang ng mga kontrobersyal na katanungan. Sa pagtatapos ng ika-18 siglo, napatunayan na ang liwanag ay isang transverse wave. At ang nababanat na mga transverse wave ay maaaring lumitaw lamang sa mga solido, samakatuwid, ang luminiferous ether ay solid. Nagdulot ito ng malakas sakit ng ulo ang mga siyentipiko noong panahong iyon. Paano nakakagalaw ang mga celestial body sa solid luminiferous ether, at sa parehong oras ay hindi nakakaranas ng anumang pagtutol.

Ang liwanag ay isang electromagnetic wave Sa ikalawang kalahati ng ika-19 na siglo, teoretikal na pinatunayan ni Maxwell ang pagkakaroon ng mga electromagnetic wave na maaaring magpalaganap kahit sa isang vacuum. At iminungkahi niya na ang liwanag ay isa ring electromagnetic wave. Pagkatapos ang pagpapalagay na ito ay nakumpirma. Ngunit may kaugnayan din ang ideya na sa ilang mga kaso ang liwanag ay kumikilos tulad ng isang stream ng mga particle. Ang teorya ni Maxwell ay sumalungat sa ilang mga eksperimentong katotohanan. Ngunit, noong 1990, ang physicist na si Max Planck ay nag-hypothesize na ang mga atomo ay naglalabas electromagnetic na enerhiya sa magkahiwalay na bahagi - quanta. At noong 1905, ipinasa ni Albert Einstein ang ideya na ang mga electromagnetic wave na may tiyak na dalas ay maaaring ituring na flux ng radiation quanta na may enerhiya E=p*ν. Sa kasalukuyan, ang isang quantum ng electromagnetic radiation ay tinatawag na photon. Ang isang photon ay walang masa o singil at palaging nagpapalaganap sa bilis ng liwanag. Iyon ay, sa panahon ng radiation at pagsipsip, ang liwanag ay nagpapakita ng mga katangian ng corpuscular, at kapag gumagalaw sa espasyo, nagpapakita ito ng mga katangian ng alon.